底板破坏深度

摘要： 底板破坏深度影响底板注浆改造层位的选择,采取钻孔压水试验、声波测试、钻孔窥视3种实测技术手段,选择桑树坪煤矿下组煤3105工作面进行底板破坏深度综合测试。研究结果表明,钻孔压水试验测试显示底板破坏深度为14.9 m,声波测试显示底板破坏深度为14.7 m,钻孔窥视显示底板破坏深度为15 m,声波测试结果真实合理地反应了工作面回采过程中底板岩层应力、应变变化规律,最终综合评价3105工作面底板破坏深度为15 m,可应用于同一采区其他工作面,为底板注浆加固层位选择提供了技术参数。

摘要： 基于保护层开采是治理低渗透率高瓦斯突出煤层最有效措施,针对薄煤层和极薄煤层保护层的开采,提出了截割软弱底板以增加开采高度的半煤岩保护层工作面开采方法。以中兴煤矿3203保护层工作面为工程背景,通过滑移线场理论分析计算了3203上保护层工作面开采后底板岩体的最大破坏深度,并采用数值模拟方法对半煤岩上保护层开采卸压增透效应进行讨论。研究结果表明:3203保护层工作面开采后,底板岩体最大破坏深度h_(max)达20.74 m,底板最大破坏深度距离工作面煤壁的水平距离为13.99 m;3203被保护层的卸压率为0.58,在3203工作面对应区域膨胀变形率均大于6‰;残余瓦斯含量为4.57 m^(3)/t,可解吸瓦斯量W_(j)为0.68 m^(3)/t,煤层透气性系数由0.0437 m^(2)/(MPa^(2)·d)增加至1.08 m^(2)/(MPa^(2)·d),孔隙率由3.5%增加至4.05%,残余瓦斯压力为0.31 MPa,实现了高瓦斯矿井突出煤层高效、安全、经济生产的目的。

摘要： 针对近距离煤层回采巷道稳定性问题,以柳林某煤矿为工程背景,采用理论分析、数值模拟与现场监测相结合的方法,构建了煤层底板破坏深度分析力学模型,对回采巷道支护方法进行了研究。研究结果表明,底板岩层最大破坏深度为12.85 m,近似两煤层平均间距,下煤层回采巷道可能会遭受采动影响。提出锚杆+注浆锚索联合支护方法,巷道顶、底板最大垂直位移分别为47 mm与36 mm,两帮最大位移约为44 mm,保障了巷道的稳定性。

摘要： 鄂尔多斯盆地准格尔东部煤田石炭-二叠系6煤层为巨厚煤层,煤层底板面临奥陶纪灰岩含水层威胁尤为突出,由于采动效应的影响会形成底板采动破坏带,可能会形成新的导水通道引起突水灾害。针对底板采动破坏带测试问题,提出采用动源动接收的孔中瞬变电磁法,在采前和采后工作面底板钻孔中获取岩层电阻率特征数据的方法。首先通过数值模拟对比孔中瞬变电磁法在完整和二层岩层模型中呈现的电阻率差异性,验证该方法对二层岩层模型具有较好分辨率;然后在准格尔煤田酸刺沟煤矿6119巨厚煤层综放工作面进行试验,通过探查底板电性差异层得到底板破坏深度,经过验证结果准确可靠。研究表明:孔中瞬变电磁法探测技术与测试钻孔相结合,通过对比采前与采后结果获取了较为准确底板破坏深度,对类似条件下的工作面破坏深度测试提供了一种新的方法。

摘要： 义棠煤矿9号、10号煤层埋藏深、带压大,存在奥灰水突水的可能,给100602工作面的安全开采带来严重影响。通过理论计算、数值模拟和现场实测等手段对底板破坏深度进行确定:理论计算确定工作面斜长为70 m时,底板破坏深度范围为9.56~11.61 m;工作面斜长为140 m时,底板破坏深度范围为14.53~17.26 m。数值模拟确定工作面斜长为70 m时,底板破坏深度范围为8.3~9.6 m;工作面斜长为140 m时,底板破坏深度范围为16.2~17.3 m。在现场实测中,工作面实际采高为5.4 m,工作面斜长为140 m,测得底板破坏深度范围为17.10~17.58 m。奥灰水系距离工作面底板30 m左右,可以实现保水开采。

摘要： 高承压水体上采煤将引起底板扰动破坏,从而使有效隔水层厚度变薄,增大了底板突水风险系数,对目标层位注浆改造是行之有效的治理措施,但在底板破坏范围内注浆将造成浆液的大量浪费且影响治理效果。因此,开展煤层底板破坏深度及规律研究显得尤为重要。基于此,以山西榆树坡煤矿5105工作面为研究对象,采用钻孔应力–应变技术在进风巷道布置7条测线、91台传感器开展采前、采中和采后4个月的连续监测,获得三位一体“空间−时间”全方位底板扰动破坏数据并分析规律,为底板注浆治理方案制定提供了重要的技术参数。结果表明:底板破坏深度起始点距工作面24.2 m,最大破坏深度距工作面垂距28 m、平距21.3 m,底板破坏深度拟合形态符合塑性滑移规律,研究成果为类似工况下底板破坏深度规律研究提供科学依据。

摘要： 淮北煤田许疃煤矿下组煤(10煤)开采受底板灰岩水的威胁严重。为了科学设计10煤开采方案、合理评价底板突水危险性,根据许疃煤矿86采区地质及水文地质条件,利用灰色BP神经网络法、经验公式法和解析计算法,预测该采区10煤开采底板破坏深度为9.26~19.75 m(平均16.0 m),鉴于该采区构造复杂、采深大,建议底板破坏深度取上限值(19.75 m)。研究方法及成果可供类似条件下的其他煤矿(区)参考。

摘要： 基于白龙山煤矿瓦斯抽采及矸石处理的工程背景需求,提出了一套完整的适用于近距离煤层群瓦斯卸压问题的保护层原位充填开采技术方法,阐述了其主要原理及设计流程,分析了保护层原位充填开采方法关键参数,理论计算了底板破坏深度和等价采高,设计了保护层充填高度,通过数值模拟验证分析该组参数下岩层破坏效果、采场卸压效果以及被保护层膨胀增透效果。结果表明,该组参数条件下模拟结果符合规程要求,该技术方法实现了近距离煤层群压煤资源的高效安全开采,研究以期促进保护层原位充填技术发展,可为其他矿井提供工程技术借鉴。

摘要： 针对极近距离下煤层回采巷道支护困难的问题,以某煤矿13号煤开采条件为背景,通过现场实测及理论计算对上煤层开采后底板的破坏深度进行了研究,提出了下煤层回采巷道按不同的层间距进行分段支护的方案,采用数值模拟对支护方案进行了分析,并在现场对回采巷道围岩变形量进行监测,现场回采巷道整体支护效果良好。

摘要： 为有效预防煤矿底板突水风险,在传统的粒子群优化算法中增加自适应权重,结合遗传算法的交叉、变异步骤改进传统的粒子群优化算法,并用其优化SVM模型,建立改进的GA-PSO-SVM煤矿底板破坏深度预测模型,选取采深、煤层倾角、采高、工作面长度、煤层底板承压水水压和煤层底板损伤变量作为影响底板破坏深度的主控因素,通过15组煤炭生产单位采集底板破坏带深度相关数据,测试改进的GA-PSO-SVM模型的性能,并与FOA-SVM模型、BP模型的预测结果进行对比,研究表明:改进的GA-PSO-SVM模型预测结果与实测结果的误差范围为0.36％～5.22％,FOA-SVM模型预测结果的误差范围为1.60％～12.49％,BP模型预测结果的误差范围为1.01％～20％,改进的GA-PSO-SVM模型预测结果的误差范围更小,更适合煤矿现场的应用要求.

摘要： 以渭北煤田不同开采条件为背景,采用数值模拟、理论计算及现场实测开展底板破坏深度发育规律研究.结果表明,澄合矿区底板破坏深度主要受工作面斜长和底板岩性组合影响,韩城矿区底板破坏深度主要受顶板岩性影响.

摘要： 针对当前工作面底板破坏深度的统计公式未能充分反映大埋深、不同采高影响下煤层开采后的底板破坏深度的情况,为了准确计算底板破坏深度,保证工作面安全生产以及制定防治水措施，须建立相应的底板破坏深度统计公式.通过现场实测和文献资料收集,分析了21个埋深大于400 m的底板破坏深度的实测结果,采用统计方法进行回归分析获得了大埋深条件底板破坏深度的统计公式,进而对公式进行了适用性分析.依据实测结果,分别对断层、一次大采高和特厚煤层分层开采的影响进行了分析,并对公式分别进行了相应修正.研究结果对于大埋深底板承压水体上采煤工作面的安全生产以及制定防治水措施具有实用价值.

摘要： 探讨了底板破坏深度的现场监测手段,提出了以多种物探手段相结合的监测方案,并成功应用到新义煤矿的现场监测实践中,取得了较好的应用效果.为新义煤矿合理设计,进行超高承压水采煤和制定矿井防治水措施提供了重要的参数依据和技术支撑.

摘要： 以青东矿通过力学测试和地质调查分析,得到了巨厚坚硬顶板的强度及岩体裂隙分布特征,分析了巨厚坚硬顶板的破断条件,并确定了保护层开采方式.通过力学分析和数值模拟,研究确定了巨厚坚硬顶板条件下、极软特厚高瓦斯煤层的采煤方法、采煤工艺,设计并验算了液压支架的合理工作阻力;以太沙基地基破坏理论为基础,提出了复合岩性条件下7号煤层底板破坏深度的计算方法.研究成果在青东煤矿现场应用,在高瓦斯,坚硬顶板和断层交错的复杂条件下实现了安全高效回采,取得了良好的应用效果.

摘要： 针对底板破坏深度计算很少考虑实际存在的采动损伤的现状,以某矿A组煤开采为背景,提出一种基于数值模拟与理论计算的底板岩层损伤变量,进而确定底板破坏深度的方法..通过在该矿工作面巷道特定位置施工井下钻孔,采用并行电法探测技术验证该方法的有效性.结果表明:底板应力在推进至断层附近时达到峰值19.70MPa,底板岩层损伤变量D'=0.79;基于损伤变量计算得出的底板岩层的最大破坏深度为20.27m,对比井下实测结果,其准确率达到93.32％.研究结果为快速准确地确定底板采动破坏深度提供了一个新思路.

摘要： 根据显德汪矿地应力测量数据及岩石力学指标,建立了相应地质模型,利用三维有限元法模拟了9#煤层底板岩石的应力分布及位移变化规律,计算了煤层底板最大破坏深度值.研究结果将为煤矿安全生产提供科学依据。

摘要： 为分析上保护层开采及卸压瓦斯抽采对煤层消突的作用,采用理论计算、数值模拟及现场实测相结合的方法,研究上保护层开采底板破坏深度及卸压范围,优化卸压瓦斯抽采参数.研究表明:当煤层采高为1.4m时,上保护层开采后煤层卸压深度为13.8～17.9m,走向卸压角为59°,倾向卸压角为74°;对被保护层使用底抽巷网格式上向钻孔抽采,穿层钻孔终孔间距为15m,终孔位置距2#煤层顶板约0.5m,钻孔直径不小于100mm;卸压瓦斯的抽采浓度达42.5％,被保护层保护范围内的瓦斯压力降为0.55MPa,残余瓦斯含量降为5.214m3/t,消除了突出危险性.

摘要： 本发明公开了一种底板采动导水损伤破坏深度计算方法，包括：基于单轴试验、残余强度和封堵测漏的底板岩体采动损伤度计算；基于断裂力学、矿压控制和塑性力学的底板采动导水损伤破坏深度计算。本发明的方法不但融合室内单轴试验、采空残余强度和封堵测漏，也融合了断裂力学、矿压控制和塑性力学，其参数简洁明了易于获得，其结果准确使用易于应用。

摘要： 一种基于粘土基浆液超前注浆改性底板硬岩抑制采动破坏深度的方法，其在不改变采煤工艺的前提下，从降低或抑制采掘扰动对煤层底板的破坏深度或范围出发，利用地面或井下水平定向钻对原有采动破坏范围内的一定层位和厚度的岩层进行超前压裂，实现岩层中裂隙网络的贯通，然后在贯通裂隙网络中注入粘土基浆液，将原有岩层改性为粘土柔性地层，该柔性地层能够缓冲采动过程中超前支承压力在底板岩层中的垂向传递，从而实现抑制或降低底板破坏深度或范围，达到煤矿底板水害防治的目的。

摘要： 本发明涉及煤层底板破坏深度监测技术领域，提供一种采动煤层底板破坏深度监测方法，包括：根据煤层底板回采前后的裂隙发育情况和导水性确定导水破坏带，根据所述煤层底板回采前后的应变变化情况确定应力应变带，根据所述煤层底板回采前后的物性变化情况确定物性差异带；根据所述导水破坏带、所述应力应变带和所述物性差异带监测所述煤层底板在采动时的破坏深度。通过“点‑线‑面”的全空间、多参量的协同监测模式，可以将煤层底板划分为导水破坏带、应力应变带和物性差异带，有助于分析煤层底板在采动时的受影响程度，有助于监测煤层底板的破坏情况，有助于制定科学的危险性预测、安全性预测以及水害防治方案。

摘要： 本发明公开了一种对倾斜煤层采空区底板的破坏深度的计算方法，步骤为：构建倾斜煤层采空区底板应力求解模型；推导倾斜煤层采空区底板破坏范围和深度的求解公式；分析倾斜煤层采空区底板破坏深度的影响因素。本发明基于岩体断裂力学理论，构建倾斜煤层采空区底板应力求解力学模型，结合双剪强度准则，推导底板破坏深度求解公式，依据求解公式分析底板破坏形态及影响因素，得出底板破坏范围主要受工作面斜长、侧压系数、开采深度、煤层倾角、底板黏聚力和内摩擦角影响，工作面斜长、侧压系数、开采深度和底板内摩擦角与破坏深度呈正比；底板黏聚力与破坏范围呈反比；底板破坏深度随着倾角增大，先增加后减小，为倾斜煤层承压水防治提供理论依据。

摘要： 本发明公开了一种能考虑承压水压力作用下的采场底板破坏深度的计算方法，包括以下步骤：1）选取模型计算范围；2）分别定义支撑压力和底板水压力的作用范围和荷载分布形式；3）定义计算范围内底板岩体材料属性；4）设定底板应力分量是由矿压和水压引起的附加应力和原岩应力的叠加；5）依据弹性半空间理论符拉芒解和明德林解推导出由支撑压力和水压力作用下的底板附加应力分量；6）根据应力求解结果，选择带拉伸屈服的mohr‑coulomb准则对底板破坏深度进行计算，得出底板剪切和拉伸破坏深度和范围。与现有解析解方法相比，本发明考虑了底板承压水压力的作用，更加符合实际情况。

摘要： 一种承压水体上无煤柱开采的底板破坏深度探查的方法，确定各个钻孔的开孔位置；然后测绘各个钻孔从开孔位置起距离X和距离Y对应处的煤层底板高程；根据底板高程和底板结构确定钻孔的方位角和倾角，并在确定的开孔位置开始施工；在巷道和钻孔中分别铺设电法物探测线，埋置巷道电极和钻孔电极，测量电阻率，并绘制电阻率三维等势图，再确定底板破坏深度值和底板破坏深度的分布特征，得到深度的分布规律。本发明根据电阻率三维等势图，确定底板破坏深度值和底板破坏深度的分布特征，得到深度的分布规律，可以实现承压水体上无煤柱开采底板破坏深度探查，利于承压水体上无煤柱开采技术的开展。

摘要： 本申请涉及煤层压水试验技术领域，特别涉及一种底板破坏深度原位测试的便携式压水试验装置。该装置供水系统、手动加压系统和测试系统。供水系统为试验提供充足的水量，通过手动压水泵将水箱内水压入测试孔，通过压力表记录测试孔内的压力，根据孔内压力的变化情况来确定该底板测试段是否被破坏。本试验装置简易，操作简单，仅需观测孔内压力消散情况来判断底板测试段裂隙发育情况。

摘要： 本发明涉及煤层底板破坏深度监测技术领域，提供一种采动煤层底板破坏深度监测方法，包括：根据煤层底板回采前后的裂隙发育情况和导水性确定导水破坏带，根据所述煤层底板回采前后的应变变化情况确定应力应变带，根据所述煤层底板回采前后的物性变化情况确定物性差异带；根据所述导水破坏带、所述应力应变带和所述物性差异带监测所述煤层底板在采动时的破坏深度。通过“点‑线‑面”的全空间、多参量的协同监测模式，可以将煤层底板划分为导水破坏带、应力应变带和物性差异带，有助于分析煤层底板在采动时的受影响程度，有助于监测煤层底板的破坏情况，有助于制定科学的危险性预测、安全性预测以及水害防治方案。

摘要： 一种基于粘土基浆液超前注浆改性底板硬岩抑制采动破坏深度的方法，其在不改变采煤工艺的前提下，从降低或抑制采掘扰动对煤层底板的破坏深度或范围出发，利用地面或井下水平定向钻对原有采动破坏范围内的一定层位和厚度的岩层进行超前压裂，实现岩层中裂隙网络的贯通，然后在贯通裂隙网络中注入粘土基浆液，将原有岩层改性为粘土柔性地层，该柔性地层能够缓冲采动过程中超前支承压力在底板岩层中的垂向传递，从而实现抑制或降低底板破坏深度或范围，达到煤矿底板水害防治的目的。

摘要： 本实用新型涉及一种适用于微应变法测试底板破坏深度的装置，所述的数据采集站(6)通过信号传输线缆(5)连接两个以上的防水型微应变传感器(1)，防水型微应变传感器(1)由紧固带(15)捆扎在延伸导管(2)外侧；防水保护壳(1.2)包裹传统型微应变传感器(1.1)；多个空心直管(2.4)通过直通连接头(2.5)或者三通连接头(2.3)串联，进浆口(2.1)位于延伸导管(2)上部，延伸导管(2)下部的三通连接头(2.3)的侧口为出浆口(2.2)，可以对工作面进行连续监测，并能够确保浆液与钻孔周围岩体耦合的同时防止易损的传感器和信号传输线缆损坏，可以有效地提高工作面监测效率和连续性。